Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Kim Đính

Chương 7. Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
7.1. Cấu Tạo Của ĐCKĐB3Þ
1. Stato (ST)
a. Lỏi Thép ST
b. Dây Quấn ST (DQST) gồm 3 cuộn (AX, BY, CZ)
2. Rôto (RT)
a. Lỏi Thép RT
b. Dây Quấn RT (DQRT) có 2 Dạng:
 RT Lồng Sóc
 RT DÂY QUẤN, gồm 3 cuộn (ax, by, cz)
1


7.2. Từ Trường Trong ĐCKĐB3Þ.
Khi cho một hệ thống dòng sin 3Þ CB chạy vào 3
!

cuộn dây của ST, ta được một Từ Trường Quay
có 2p cực (H 7.1)
 Vận Tốc Từ Trường Quay

(Vận Tốc Đồng Bộ) (VTĐB)
!

60 f
n1 
(v/p)
p

(7.1)

 f = tần số dòng ST
H 7.1

 p = số đôi cực của ST
2


7.3 Nguyên Lý Làm Việc của ĐCKĐB3Þ (H 7.2)
B1. Cấp dòng 3ÞCB cho ST,
ta được 1 TTQ có 2p cực quay
với VTĐB n1
B2. Dây dẫn RT chiều dài l
và cắt từ thông có mật độ từ
thông B với vận tốc v sẽ sinh
H 7.2

ra sđđ cảm ứng e2 = Bvl.

B3. Vì dây dẫn RT bò ngắn mạch, Dòng NM i2 chạy
qua dây sẽ chòu lực từ F = Bi2 l làm quay RT theo cùng
chiều với TTQST nhưng với vận tốc n < n1.

3


!

Trong ĐCKĐB3Þ có 3 loại vận tốc:
n1 = Vận Tốc TTQST = Vận Tốc Đồng Bộ (VTĐB)
n = Vận Tốc RT = Vận Tốc Động Cơ (VTĐC)

ns = n1 – n = Vận Tốc Trượt (VTT)

Hệ Số Trượt =
!

ns
VTT

VTĐB
n1

n1  n
n1  n
s
; s% 
 100
n1
n1

(7.2)
4


7.4. Các MTĐ1Þ Và Phương Trình Của ĐCĐB3Þ
1. MTĐ1Þ của DQST (H 7.3)
R1, X1 và Z1 = R1+ jX1 là ĐT,
ĐK Tản, và TT1Þ của ST
U1 , E1 , I1 và f là Áp, Sđđ
H 7.3

Dòng Pha và Tần Số ST

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của ST là:
U1 R  R1I1 ; U1 X  jX1I1 ; U1  Z1I1
!

U1  E1  Z1I1

(7.3)
(7.4)
5


2. MTĐ1Þ Của Rôto Đứng Yên (RTĐY)
 R2, X2, và Z2 = R2+jX2 là ĐT, ĐK

tản, và TT1Þ của RTĐY


E2 , U 2  0, và I2

làSđđ,Áp,vàDòng pha của RTĐY
H 7.4a

f = tần số RTĐY = tần số ST

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK Tản, và TT1Þ của RTĐY là
!
!

U 2 R  R2I2 ; U 2 X  jX 2I 2 ; U 2  Z2I2 (7.5)
E2  R2I2  jX 2I2  Z2I2

(7.6)

E2  4, 44 fkdq2 N2 m

(7.7)
6


3. MTĐ1Þ của RT Quay (RTQ) (H 7.4b)

H 7.4b
 R2, X2s=sX2; và Z2 = R2+jsX2 là ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của RTQ

E2 s  sE2 , U 2  0 và I2 là Sđđ, áp, và dòng pha của RTQ
 f2s = sf là Tần Số RTQ.
!
Tần Số RTQ = s × tần Số RTĐY
(7.8)


!

sE2  R2I 2  jsX 2I2  Z2 sI 2

(7.9)

7

4. MTĐ1Þ của RTQ, QVRTĐY (H 7.4c, d)
 (7.11) 

R2
E2 
I2  jX 2I2 (7.10)
s
 H7.4c, suy từ H7.4a
bằng cách thay R2 bởi R2/s
H 7.4c
!

R2
1  s (7.11)
 R2  R2
s
s

 H 7.4d, Giống MTĐ của
TC của MBA Mang Tải Trở
1 s
RT  R2
s

H 7.4d

(7.12)
8

5. MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.5)

H 7.5
a. Các Thông Số Mạch Của ST
 R1 và X1: ĐT và ĐK Tản 1Þ của ST
 Rc và Xm: ĐT THLT và ĐK Từ Hóa 1Þ của ST
 Gc và Bm: ĐD THLT và ĐN Từ Hóa 1Þ của ST

9


b. Các Thông Số Mạch Của RTQVST
 R2  k2 R2  ĐT 1 của RTĐY QVST
 X 2  k X 2  ĐK Tản 1 của RTĐY QVST
2



R2 (1  s)/s = k2 R2 (1  s)/s  ĐT1 của Tải QVST

c. Các Thông Số Chế Độ Của ST
 U1 và E1 = Áp pha và Sđđ pha của ST
 I = Dòng pha của ST
1
 I 0 = Dòng Không Tải 1Þ của ST
 I c và I m = Thành Phần THLT và Từ Hóa của I 0
10

d. Các Thông Số Chế Độ Của RTQVST


U'2  kU 2 = Áp pha của Tải QVST



E'2  kE2 = Sđđ pha của RTQVST




 E1

= Sđđ pha của ST

I'2  I2/k = Dòng pha của RTQVST

e. Các Phương Trình Của MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST

U1  E1  Z1I1

(7.13)

I1  I'2  I0

(7.16)

E1  U'2  Z'2I'2

(7.14)

I0  I c  Im

(7.17)

1 s
U'2  R'2
I'2
s

(7.18)

(7.15)

I c  Gc E1
I m   jBm E1

(7.19)
11


6. MTĐ1Þ Gần Đúng Của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.6)

H 7.6
 Rn = R1+R'2; Xn = X1+X'2; và Zn = Rn+jXn là ĐT, ĐK,

và TTNM1Þ của ĐC QVST.
Các MTĐ1Þ H7.5 và H7.6 của ĐCKĐB3Þ hoàn toàn

giống lần lượt các MTĐ H6.8 và H6.9 của MBA với
tải trở QVSC
1 s
(7.20)
RT  R2
s
12


7.5. CS, TH và HS của ĐCKĐB3Þ.
1. Sơ Đồ Khối (H 7.7)
 P1 = CS Điện Vào
 P2 = CS Cơ Ra

H 7.7

2. Sơ Đồ Mạch (H 7.8)

H 7.8

13


3. Lưu Đồ CS Trong ĐCKĐB3Þ (H 7.8 và 7.9)
 P1 = CS Điện Vào
 Pđ1 = TH Đồng ST (TH Điện ST)
 Pt

= TH Lỏi Thép (TH Từ)

 Pđt = P1 – Pđ1– Pt = CS Điện Từ (CS vào RT)
 Pđ2 = TH Đồng RT (TH Điện RT)
 Pc

= Pđt – Pđ2 = CS Cơ Tổng

 Pmq = TH Ma Sát và Quạt Gió (TH Cơ)
 P2

= Pc – Pmq = CS Cơ Ra

 Pth = P1 – P2 = TH Tổng

!

P2
HS  % 
 100
P1

(7.21)
14


H 7.9
4. Biểu Thức các loại CS tính từ MTĐ H 7.3, 7.4, 7.5


P1  3U1 I1 cos   3U d Id cos   3 Re(U1I1 )

với cos  = HSCS của ĐCKĐB3Þ

(7.22)
15




Pñ1  3 R1 I12

(7.23)



Pt  3 Rc Ic2  3Gc E12

(7.24)



R2 2
R2 2
Pñt  3
I2  3
I2
s
s

(7.25)



Pñ 2  3R2 I22  3R2 I2 2  sPñt

(7.26)



Pc  3R2

!

s

1 s 2
1 s 2
I2  3R2
I2  (1  s) Pñt
s
s

f
n1  n taàn soá RT

 RT
n1
taàn soá ST
fST

(7.27)

(7.28)
16


7.6. Mômen Của ĐCKĐB3Þ
1. Mômen Ra (Mômen Có Ích Trên Trục)
!

P2
P2
9, 55 P2
M2 



2 n/60
n

(7.29)

Với M2(N.m), P2(W),  (rad/s) và n (v/p)
2. Mômen Tổng (Mômen Điện Từ)
!

!

Pc
Pđt
Pđt

3R2 I22
M




1
2 f /p
1 s

3R2U12
M
1 s ( R1  R2 /s)2  X n2 



(7.30)

(7.31)
17